间伐强度对天然次生林凋落物性质的作用效果分析

分析了不同间伐强度对天然次生林凋落物的性质的影响。经过分析,不同间伐强度下年凋落量最大的为弱度间伐区。枯枝落叶贮量以弱度间伐区为最大,强度间伐区最小。凋落物分解转化率以强度间伐区最高,对照区最小。从养分归还看,强度间伐区全氮、全磷、全钾的归还量均最大。认为中度间伐下枯枝落叶性质最有利于天然次生林的可持续利用。     

广西喀斯特次生林地表碳库和养分库特征及季节动态

以自然保护区原生林为对照,调查了广西喀斯特区处于同一次生演替序列中的灌丛、藤刺灌丛、乔灌丛3个群落的地表凋落物存量,同时对凋落物层和土壤表层(0-5 cm)的有机碳,全氮、磷、钾等养分元素的含量、贮量状态及其雨季前后的变化进行了研究.结果表明:地表凋落物存量及有机碳、全氮贮量随演替阶段上升均呈增高趋势;除全磷外,土壤的有机碳和养分元素含量与凋落物层贮量相关性显著(p<0.05);雨季期间,凋落物迅速分解,地表凋落物的分解量要大于当季凋落量,并且次生林的凋落物分解与养分释放量显著高于原生林;雨季后,各群落有机碳和养分的凋落物层贮量以及土壤含量均有所降低.其中凋落物层贮量下降显著的是藤刺灌丛与乔灌丛.土壤养分含量则在灌丛与原生林阶段下降更为明显.在从灌丛向顶级群落演替的进程中,森林的自养能力可能存在一个先增高再降低的过程.     

外源有机碳和温度对土壤有机碳分解的影响

研究凋落物等外源有机碳输入和温度变化对土壤有机碳分解的影响对我们深入理解森林土壤碳动态具有非常重要的意义。以亚热带天然次生林和杉木人工林土壤为研究对象,向土壤中添加13C标记的杉木凋落物和葡萄糖,研究不同温度下外源有机碳添加对原有土壤有机碳(SOC)分解的影响。结果显示:外源有机碳添加使原有SOC分解速率显著提高,表现出显著的正激发效应。葡萄糖引发的激发效应强度显著高于杉木凋落物,并且杉木人工林土壤的激发效应强度显著高于天然次生林。激发效应强度随着培养温度升高呈下降趋势。此外,由于外源有机碳的加入,SOC分解的温度敏感性显著降低。研究表明:凋落物输入及温度在亚热带森林SOC周转过程中发挥重要作用。     

桉树凋落物对土壤微生物群落的影响:基于控制实验研究

全面认识桉树种植对土壤微生物群落结构和功能的影响及机制,对于阐明单一物种对生态系统服务功能的影响具有重要意义。通过室内小盆模拟控制试验,采用随机区组设计,以土壤碳、氮含量有显著差异的3种天然次生林土壤为对象,以不添加凋落物的处理和添加天然次生林混合凋落物的处理为对照,研究桉树凋落物对土壤微生物群落结构及功能的影响。结果表明:(1)与天然次生林的混合凋落物相比,桉树凋落物具有较高的碳含量和较低的氮含量,其碳氮比也较高;(2)添加桉树凋落物的土壤中细菌、真菌、放线菌以及磷脂脂肪酸的总丰度显著高于不添加凋落物的土壤,但是显著低于添加天然次生林混合凋落物的土壤,并且不同凋落物处理下土壤微生物群落的磷脂脂肪酸组成存在显著差异;(3)不同凋落物处理下土壤微生物群落的碳代谢方式差异显著,添加桉树凋落物的土壤微生物群落的碳代谢功能优于未添加凋落物的处理,但是显著低于天然次生林混合凋落物处理的土壤,包括:碳代谢的活性和多样性。综上所述,与天然次生林本身的凋落物相比,桉树凋落物影响下的土壤微生物群落的生物量、多样性和代谢活性均较低,表明桉树凋落物为土壤微生物群落提供生境和食物的能力较弱。     

不同生境条件下西藏原始冷杉林凋落物分解特征与土壤养分的关系

[目的]研究不同生境条件下(林内、林外、林缘)藏东南急尖长苞冷杉林(Abies georgei var.smithii)凋落物分解特征与土壤养分特征之间的关系,为深入了解高寒高山森林生态系统物质循环过程提供依据。[方法]采用野外分解袋法和室内分析相结合,在林内、林外、林缘3种不同生境条件下对藏东南急尖长苞冷杉林凋落物进行了原位分解试验。[结果]分解速率总体上呈现出:林内林缘林外的特点,逐月分解率的变异系数表现为:林内(34.83%)林缘(57.35%)林外(72.09%);Olson指数衰减模型的模拟结果显示不同生境条件下(林内、林缘、林外)凋落物分解50%需要的时间为2.11,2.52,2.34 a,分解95%需要的时间为8.96,10.01,10.84 a;3种不同生境土壤养分在空间上差异显著,林内生境中与凋落物分解速率呈现极显著相关的土壤养分因子有土壤总有机碳(TOC)含量、N含量、土壤微生物量碳(SMBC)含量、土壤微生物量氮(SMBN)含量以及W_C∶W_N值;林外、林缘生境中与凋落物分解速率相关性最大的为土壤TOC含量,其次为W_C∶W_N值。[结论]生境条件的差异对凋落物分解速率有显著影响,在不同的生境条件下对凋落物分解影响起主导作用的土壤养分因素不同,凋落物—土壤生物地化循环紧密联系,相互作用关系复杂,生境作用效应突出。     

油松幼龄人工林土壤质量对间伐强度的响应

对18 a生初植密度为3 130株/hm2的油松人工林进行了35.7%,49.2%和64.2%共3种不同强度间伐及无间伐对照共4个处理.3 a后,对上述4个密度林分内0-20 cm土层土壤的理化性质及土壤酶活性进行了研究.结果显示,对18 a生油松林进行间伐可以提高林内土壤质量.随着间伐强度增大,林内土壤总孔隙度、毛管持水量明显升高,土壤有机质、速效钾、有效磷含量增加,过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶以及碱性磷酸酶的活性增强.方差分析及多重比较结果表明,不同间伐强度对上述指标影响显著.主成分分析结果表明,土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性和土壤有效磷含量可以作为土壤质量评价指标.随着保留密度降低,林内土壤质量综合评分依次为:-1.061,0.032,0.347和0.682.其中,保留密度为1 075株/hm2的油松幼龄林土壤综合评分最高.     

林隙与凋落物对天然红松混交林土壤水溶性有机碳的影响

在天然红松混交林3种不同林型(椴树红松混交林(TP)、云冷杉红松混交林(PAP)、枫桦红松混交林(BP))内,各选取小、中、大3个代表性的林隙,将其作为试验样地,并分别以各自的郁闭林分作为对照。2012年6月,在TP林隙及郁闭林分内不同位置的土壤表层埋设3种不同树种的凋落物(红松、椴树、枫桦)分解袋。2012年6-9月测定各林型不同大小林隙及其郁闭林分0-10cm的土壤水溶性有机碳(WSOC)含量。结果表明:TP和BP林隙内及其对照的WSOC均表现为小林隙大林隙中林隙,而PAP表现为大林隙中林隙小林隙;TP和PAP林隙内WSOC郁闭林分,BP则相反;除7月3种林型林隙大小对土壤WSOC影响均不显著(P0.05)外,其他月份林隙大小的影响并不完全一致。PAP和BP林隙内土壤WSOC随月份的变化均为不对称的"V字型"曲线,6月达到峰值,前者7月而后者8月达到谷值。然而,TP林隙内土壤WSOC在生长季内呈持续上升的趋势,9月达到最高值;TP林隙内枫桦凋落物分解袋下的土壤WSOC明显高于红松和椴树凋落物分解袋下的。3种凋落物下土壤WSOC在林隙北部均为小林隙和中林隙的郁闭林分林隙内,而大林隙则相反;TP和PAP林隙内及其对应的郁闭林分土壤WSOC和土壤含水量均为正相关,然而BP为负相关。     

三峡库区天然次生林凋落物森林水文效应研究

对三峡库区上游四面山4种天然次生林凋落物储量、分解强度及持水力进行了研究.结果表明,4种林分凋落物储量最大的是天然阔叶林(107.09 t/hm2),天然针阔混交林(70.18 t/hm2)和天然针叶林(66.65 t/hm2)次之,楠竹林(35.37 t/hm2)最小;凋落物最大持水量和持水力均呈现出天然针阔混交林(89.95 t/hm2,2.25)最大,天然阔叶林(67.33 t/hm2,1.89)次之,而天然针叶林(39.83 t/hm2,1.66)和楠竹林(28.07 t/hm2,1.85)较差的趋势.因此,从凋落物持水特征来分析,4种天然次生林中,天然针阔混交林的森林水文效应最好,其次是天然阔叶林,而楠竹林和天然针叶林均较差,不适宜在该区域内的水土保持植被建设中应用.     

木荷林凋落物的归还动态及分解特性

通过对杭州常绿阔叶林中凋落物的定位观测研究表明,该系统中年均凋落物量为5.85t/hm2,其中以叶最多,占总量的79.5%,枝果较少,分别占7.1%和13.4%。归还动态呈双峰型,即4月和9月为2次高峰。凋落物的半分解时间为1.59a,分解动态呈指数衰减规律。凋落物的年养分归还量达223.69kg/hm2。木荷林中凋落物的现存量为7.47t/hm2。平均分解率为45.18%。林分中凋落物量还处于增长阶段。     

大伙房水库流域不同植被类型枯落物层和土壤层水文效应

为了研究大伙房水库流域森林生态系统枯落物层和土壤层水文效应,以流域内3种不同植被类型为研究对象,采用浸泡法、环刀法对其枯落物层和土壤层水文功能进行定量研究。结果表明:(1)3种植被类型枯落物蓄积量为23.20～39.11t/hm~2,表现为刺槐天然次生林油松人工林落叶松人工林,且阔叶林枯落物半分解层蓄积量大于未分解层,而针叶林则相反。(2)枯落物层最大持水量为50.24～109.19t/hm~2,有效拦蓄量为41.70～90.71t/hm~2,均表现为刺槐天然次生林油松人工林落叶松人工林,刺槐天然次生林枯落物层持水功能较好。(3)枯落物未分解层、半分解层分别在浸水10,8h基本达到饱和,持水量与浸水时间呈明显对数关系(R20.91);枯落物在浸水1h内吸水速率变化最大,4h左右吸水速率明显减缓,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(R20.93)。(4)3种植被类型土壤容重均值变化范围为1.10～1.25g/cm~3,总孔隙度变化范围为27.96%～30.19%,土壤有效持水量变化范围为21.11～29.39t/hm~2,不同植被类型土壤层持水能力表现为刺槐天然次生林油松人工林落叶松人工林,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系(R20.90)。综合3种植被类型枯落物层及土壤层水文功能表明刺槐天然次生林的水源涵养功能较强,建议在该流域加强天然次生林的保护和恢复。     

改变碳输入对南亚热带海岸沙地典型天然次生林土壤呼吸的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的一个重要过程,开展环境因子和改变碳输入对土壤呼吸影响的研究具有重要意义.2015年3月-2016年2月,在南亚热带海岸沙地典型天然次生林中设置去除根系、去除凋落物、加倍凋落物和对照4种处理,采用LI-8100连续观测改变碳输入对土壤呼吸的影响.结果表明:改变碳输入没有显著影响l0cm土壤温度和湿度(P＞0.05);不同处理土壤呼吸速率存在明显的季节变化,表现为夏高冬低,最大值出现在5月或者6月,最小值出现在11月或12月;土壤呼吸速率的年均值为加倍凋落物＞对照＞去除根系＞去除凋落物,不同改变碳输入方式均降低了土壤呼吸的Q10值;矿质土壤呼吸、凋落物呼吸和根系呼吸对土壤总呼吸的贡献分别为41.24％、43.29％和15.45％;不同处理土壤呼吸速率分别与土壤温度和湿度呈显著的指数和线性正相关(P＜0.05),双因子模型能解释土壤呼吸变异的45％ ～ 69％;改变碳输入影响土壤可溶性有机碳和微生物生物量碳,不同处理土壤呼吸速率与可溶性有机碳和微生物生物量碳呈正相关.因此,改变碳输入引起土壤易变碳的变化进而影响土壤呼吸.     

杉木与阔叶树叶凋落物混合分解对土壤性质的影响

通过盆钵模拟试验对杉木与楠木、杉木与木荷叶凋落物混合分解后土壤性质进行研究,结果表明:土壤微生物区系中,细菌占微生物总数的98.18%~99.80%,真菌、放线菌在微生物总量中的比例差异不显著(P>0.05),分别为0.12%~1.01%和0.12%~1.08%;7月份土壤微生物中放线菌数量显著高于3月份土壤微生物中放线菌数量(P<0.05),而细菌数量相对较少;杉木、楠木以及木荷叶凋落物三者单独分解时,阔叶树林地细菌数量较大,杉木林地的真菌、放线菌数量较多。当杉木与楠木叶凋落物混合分解时,土壤三大微生物数量以及微生物总量都明显增加;与木荷叶凋落物混合分解时,仅细菌和微生物总量有所增加。混合分解后,林内土壤养分大体呈低~高~低的变化模式;pH值均有不同程度的,其中增加最多的是杉楠X1+3X2的处理。     

川西亚高山人工云杉林地有机物和养分库的退化与调控

研究了川西亚高山云杉人工林地有机物和养分库状况 ,结果表明 :该区云杉人工林有机物和养分库严重退化 ,表现为 ,其凋落物的分解速率和周转期均较次生阔叶林和原始云杉林慢 ,致使地表枯枝落叶干物质和各种养分贮量滞留于凋落物层而不能进入土壤 ,土壤中有机质、全N、全P和碱解N含量随人工云杉林龄的增加而大幅度下降。人工云杉林份组成单一 ,其凋落物分解慢 ,归还土壤凋落物和养分数量少 ,是川西亚高山云杉人工林地土壤有机物和养分库退化的重要原因 ,人为收集凋落物积肥和人工抚育清灌 ,不断带走植被中养分是土壤有机物和养分库不断耗竭的另一重要原因。建议对该区人工成熟林抚育间伐和营造针阔混交林 ,改善成熟林下微环境和改变林份组成 ,可在很大程度上防治云杉人工林土壤有机物和养分库的退化     

内蒙古皇甫川流域凋落物分解过程中营养元素的变化特征

在内蒙古皇甫川流域,利用凋落物样袋分解法对不同植被类型凋落物分解过程中营养元素的变化特征进行了研究。结果表明:在杨树叶、油松针叶和禾草3种植被凋落物分解过程中,营养元素随凋落物失重率的增高而降低,其中一部分营养元素回归土壤后,使凋落物样袋下相对应土层的营养元素含量提高;凋落物分解对恢复、补充和提高土壤肥力,防止水土流失,具有重要的实际意义。     

大青山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能

对内蒙古大青山4种林地类型的土壤特性、凋落物持水量及林地土壤贮水性能进行了研究。结果表明:①林地间土壤容重和孔隙度差异较大,容重大小依次为油松人工林>虎榛子灌丛林>落叶松人工林>白桦山杨天然次生林;总孔隙大小依次为白桦山杨天然次生林>落叶松人工林>虎榛子灌丛林>油松人工林;②林地间凋落物蓄积量和最大持水率差异较大,蓄积量大小依次为落叶松人工林>白桦山杨天然次生林>虎榛子灌丛林>油松人工林;最大持水率大小依次为落叶松人工林>白桦山杨天然次生林>虎榛子灌丛林>油松人工林;③依据林地总贮水量的大小,4种林地水源涵养功能大小依次为白桦山杨天然次生林(3 687.172 t/hm2)>落叶松人工林(3 553.229 t/hm2)>虎榛子灌丛林(3 035.698 t/hm2)>油松人工林(2 796.279 t/hm2)。     

安徽大别山库区不同林分类型的土壤特性及其水源涵养功能

对安徽大别山库区7种不同林分土壤理化性质、凋落物持水量以及林地土壤贮水性能等进行了研究。结果表明,不同林分的土壤理化性质及其水源涵养功能差异明显。在相同的立地条件下,天然次生林和混交林具有更好的维持地力作用和更高的水源涵养功能。依据林地总贮水量的大小,7种林分的水源涵养功能依次为:天然次生林(2360.3t/hm2)>杉木黄山松混交林(2318.3t/hm2)>马尾松枫香混交林(2193.2t/hm2)>杉木林(2121.3t/hm2)>黄山松林(2055.1t/hm2)、马尾松林(2053.0t/hm2)>板栗林(2002.0t/hm2)。     

亚热带地区3种喀斯特林分凋落物组成对其持水性能的影响

[目的] 揭示亚热带不同喀斯特林分凋落物组成对其持水性能的影响，为丰富森林生态水文研究和加深凋落物层与水文功能关系的认识提供科学依据。 [方法] 收集亚热带喀斯特区的青冈林、青冈+光蜡树林、化香树+密花树林3种代表性林分的凋落物层，将其分为半分解、未分解枝、未分解叶和其他未分解凋落物4种成分，选择每种林分前3种主要成分分别按0%，20%，40%，60%，80%和100%比例混合成21组质量相同、组成比例不同的处理(3种林分共63组处理)。采用浸水法研究其持水性能。 [结果] ①3种林分类型不同组成凋落物的持水率和吸水速率分别与浸水时间呈对数函数关系(R²≥0.718)和幂函数关系(R²≥0.998)；在各浸水时段的持水率和吸水速率以化香树+密花树林纯未分解叶凋落物最大，青冈+光蜡树林纯未分解枝凋落物最小； ②凋落物的持水率和吸水速率均与未分解叶比例呈极显著正相关关系(p＜0.01)，与未分解枝的比例呈极显著负相关关系(p＜0.01)，与半分解凋落物的比例无明显关系； ③3种林分类型凋落物层的总蓄积量及其最大持水量无显著差异，但青冈林凋落物层的最大吸水速率显著高于化香树+密花树林。 [结论] 凋落物组成显著影响其持水性能。在凋落物生态水文效应研究中应综合考虑凋落物蓄积量及其组成的影响。     

不同林龄白桦次生林土壤特性及其水源涵养功能

以小兴安岭地区4个林龄的白桦次生林为研究对象,对其土壤特性、土壤贮水性能、凋落物持水量进行研究。结果表明：白桦次生林凋落物的蓄积量、最大持水量均以38 a为最大,70 a相对较低,凋落物蓄积量与最大持水量有显著正相关关系;土壤非毛管孔隙度随林龄变化呈波动性变化,38 a白桦次生林0-30 cm土层非毛管孔隙最大,有利于降水的下渗,而25 a白桦次生林0-30 cm土层非毛管孔隙最小,不利于水分下渗。土壤水源涵养功能大小排序为70 a（3 628.445 t/hm^2）〉56 a（3 524.015 t/hm^2）〉25 a（3 433.626 t/hm^2）〉38 a（3 275.820 t/hm^2）。     

木兰围场3种典型林分枯落物及土壤持水能力

为探讨木兰围场华北落叶松人工林、白桦华北落叶松次生林和白桦次生林枯落物和土壤的持水规律。以这3种典型林分的枯落物和土壤为研究对象,采用室内浸水法和环刀法分别研究3种林分枯落物和土壤的持水特性。结果表明:3种林分枯落物的蓄积量表现为华北落叶松人工林(18.84t/hm2)白桦华北落叶松次生林(15.28t/hm2)白桦次生林(9.53t/hm2)。白桦华北落叶松次生林的枯落物最大持水量最大,为31.10t/hm2;而白桦次生林最大持水量最小,为21.40t/hm2,枯落物持水量与浸水时间呈对数关系,关系式为Q=aln(t)+b;吸水速率与浸水时间呈幂函数关系,关系式为V=ktn。枯落物在前0.5h内吸水速率最大,在4h左右时下降速度明显减缓,在24h时的吸水速率基本趋于0。3种林分枯落物有效拦蓄量表现为华北落叶松人工林(23.42t/hm2)白桦华北落叶松次生林(20.24t/hm2)白桦次生林(15.51t/hm2)。在0-60cm的土壤层中,华北落叶松人工林土壤容重均值最大,为1.32g/cm3;白桦华北落叶松次生林最小,为1.10g/cm3。白桦华北落叶松次生林的土壤总孔隙度均值最大,为53.65%;华北落叶松人工林最小,为47.45%。土壤的毛管孔隙度均值呈现出白桦华北落叶松次生林(42.61%)华北落叶松人工林(40.68%)白桦次生林(36.01%)的趋势。白桦次生林的土壤有效持水量最大,为175.99t/hm2,华北落叶松人工林最小,为67.70t/hm2。综合3种林分枯落物层和土壤层的持水能力,可知白桦华北落叶松次生林储水能力强于华北落叶松人工林和白桦次生林。     

泉州石壁水库库区3种林分枯落物储量及其持水特性研究

对石壁水库库区桉树林、马尾松林、杂木林3种主要林分枯落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明,马尾松林的枯落物储量最大（9．42t／hm^2）,其次为桉树林（7．55t／hm^2）,杂木林最小（7．41t／hm^2）。桉树林、马尾松林、杂木林枯落物未分解层最大持水率分别为184．36％、170．85％、119．90％;半分解层最大持水率分别为209．25％、181．09％、136．04％。各林分枯落物最大持水量为桉树林14．99t／hm^2,马尾松林16．59t／hm^2,杂木林9．32t／hm^2。3种林分枯落物持水量随着浸泡时间的增加按照W=aln（t）＋b关系式增加,吸水速率随浸泡时间的增加按方程V=kt^n下降。研究表明石壁水库库区马尾松次生林枯落物持水量最大,杂木林持水效果最差。